Устройство для высокочастотной дифференциальной защиты электрических линий

Класс 21 с, 68 СССР сни изоН АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 3 арегистрировано в Бюро изобретений Гогплана СССР К. В. Шумятский и Г. В. Микуцкий Устройство для высокочастотной диференциальной защиты электрических линийЗаявлено 8 февраля 1941 года в Народный комиссариат электростанций СССР за42110 (305544) Опубликовано 31 мая 1947 годаПредметом изобретения является устройство для высокочастотной диференциальной защиты электрических линий с использованием фильтров 1, + И основанное на сравнении фаз и амплитуд отфильтрованного тока на концах защищаемого участка. Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что с целью многократного использования высокочастотного канала связи для сравнения векторов выходных напряжений фильтров на концах линии использована встречная одновременная передача их на двух несущих высоких частотах, каждая из которых модулируется тональной, а последняя - промышленной частотой,Сущность изобретения поясняется фиг. 1, на которой показана схема устройства для одного из концов защищаемого участка линии, На фиг.2 - б показаны кривые модулированного тока,К трансформаторам тока подключен обычным способом фильтр 1,+ + И,. Выход фильтра подается на два трансформатора Три Тр. Трансформатор Трработает на модулятор (лампа Л,), Благодаря выпрямляющему действию лампы Л на сопротивлении И создаются выпрямленные полуволйы тока промышленной частоты. Величина этих полу- волн пропорциональна напряжению на выходе фильтра 1, + И На сетку модуляторной лампы Л, через трансформатор подана звуковая частота от звукового генератора 1, которая и модулируется током промышленной частоты,На выходе модуляторной лампы Л, получается ток звуковой частоты, модулированный током промышленной частоты, причем результирующий модулированный ток имеет несинусоидальную форму. На фиг, 2, 3 и 4 показаны модулированные колебания при коэфициентах модуляции порядка, соответственно, 30, 70 и 100 о,На кривой на фиг, 4 видно, что даже при увеличении напряжения тока промышленной частоты на выходе фильтра 1, + И, выше того значе 1 б 7ца линии, и напряжение соР у аеся коэфи- ного концоти 100 О/, последний своего конгм 100/ де ек орной лаы Л хема юб"Е ли несинусоидальные колебания, нен и ва послесли нных кривых, довательнотик собранный из меднозакислых ющт б ет тораРолученВнечетных гармоник Что ы полубсинус оидалным токо Рной частот, необходимо убрать все ралгармоники Эту Роль выпраб ббР1И юлочены мы бб ф")оной ча- сравнения отличалис на 180у. одуб етп илоподмодулятвключенном послрез тормозную обмотку 7 будет ечь свб пюй ток юпвуюцй замыНа противоположном концбю контактов реле. В р высокая частота после на рст оенного каниюб ет контура подается на сетку дет к орт м подключена эта обмоткаб б рямленное напряжение звуковоистоты подается на фильтр за него на стабилизатор напряжения 5 аз( 4 б)стаабилизатора является получение мо- мато алированного тока звуково й часто- схемыельно дулирпостояннои амплитудоой. Послед- будут совм мостинля может меняться вследствие измезатухания линии Р голо- ке нап Я н люблампы типа ез тока, вок.ествляется посредством лаю обмотку 8 будет течь то(. щеснап яже- чую оа иты, вП пов еждении зонена ход абизар Р20 аз ризания не изменяется в случае оен иальнапряжение на его выходе ищита действует, как диференцп яжени ная, Здесь могут быть два предельныхПосле стабилизатора напряжены ная, ельных подается на выпрямитель (ток питаемый конец линии сохрананяет нана выхо де которого по у ае ся ок питае аналее этот правление ибпроток подается на фазовыи РРко ектор 6, тока, и )близокго является кор- на пиназначением которого явига появляю- к нулю.лиро- Пр нормальном токе в линиикоэфици нт модуляции подбираетсярав ым 40 - 50/ и при токах предатчика.аетс;, на- вышающих нормальный в 2 - -2,5 р а,в 2 - -2 5 раза,На у рвне подаетсл напряжение, принятое с противополож- этот коэ и168100. При повреждении на линии, чается постоянное напряжение, равотносящемся к первому случаю, на ное напряжению на Р,С;, но обратодном трансформаторе схемы сра- ное по знаку. Напряженйе смещениявнения напряжение будет максималь- на сетку лампы Л выб анным, а на гом -дру о - равно, примерно, чтобы обусловленный им анодный токполовине максимального, причем фа- был недостаточен для с абзы этих нап яряжении будут отличать- реле 70, При постоянном напряжениимит лся на 180. В этом случае к выпря- на выходе фильтра У + И1 о напряенательным мостикам будет прило- жение смещения лампы Л бж геометрическая разность напря- лено только начальным смещением,жений трансформаторов. Витки ра- так как при любых значениях набочей и тормозной обмоток соразме- пряжения на выходе фильтра напряудут равнырены так, чтобы реле при этих ус- жения на Р С и Я С бловиях замыкало свои контакты. и обратны по знаку,Очевидно, что при таком подборе В момент аварии произойдет скачвитков рабочей и тормозной обмоток кообразное повышение напряженияреле будет работать и при поврежде- на выходе фильтра У + И . По рвозрастетнии, относящемся ко второму слу- этом напряжение на Я,Сдо своей номинальной величины пракне 6 тПри сквозных повреждениях реле тически мгновенно так каке уде замыкать контактов, так сатор С, заряжается через малоекак в этом случае токи на обоих кон- внутреннее сопротивление диодов Л,цах линии одинаковы, напряжения и Л. Напряжение а Я С; б9на обоих трансформаторах схемы нарастать медленно, так как конна 180.сравнения равны, а фазы отличаются денсатор С заряжается ч р бшое сопротивление Ь Таким обраОт трансформатора Трнапряже- зом, на сетку лампы Л, будет поданоние промышленной частоты (после положительное напряжяжение, равноефильтра У, + И,) пода тся на пу- разности напряжений Я,С, и У,С;,сковой орган 9, назначением которого и пусковое реле 70 в аноднои цепи Л,является включение защиты лишь сработает. Пусковое реле будет ев момен повреждения на линии, жать свои контакты замкнутыми;у и доусковои орган .; несет функции тех пор, пока напряжение на Я 5 С;запуска выс кс ., т;,-.нэй аппаратуры не возрастет до номинальной величин моментар;и Еонтакть, пуско- ны. Постоянная времени СЯ 6вог о реле 70 включены последова- рана таким образом, чтобы время,, подотельно с контактами рабочего реле которое пусковое реле держит своитак, что пт,а пусковое реле не замк- контакты замкнутыми, было равно,нет свойн-.акт, защита сработать примерно, 0,2 сек.не сможет. При скачкообразном уменьшенииДействие пускового органа осно- напряжения на выходе фильтра Х, +уменьвано на том, что в момент аварии + Инапряжение на СЯна выходе фильтра 1, + И, будет шается быстрее, чем напряжение намгновенный подъем напряжения, ко- Р 6 С. ,(за счет разности постоянныхторый вызовет срабатывание пуско- времени й,С, и,9,С). На сеткевого реле. лампы Л, оказывается, как и вТрансформатор Тримеет две вто- первом случае, дополнительное наричных обмотки, Одна из них подает пряжение, и пусковой орган срабанапряжение на лампу Л другая тывает.на ла пы Л, и Л;. На гридлике Преимущества предлагаемого устУГ 5 - С; получается постоянное напря- ройства сводятся к следующему:жение, пропорциональное амплитуде 1. Защита реагирует только на токнапряжения на выходе фильтра. По- повреждения.лярность этого напряжения такова, 2. Защита не реагирует на качания.нс, Начто на сетку лампы Л, подается ми. Благодаря применению тус а сопротивлении Л,С, полу- ной частоты значительно уменьшае ся160М б 8494 Фиг. 1 напряжение помех. Напряжение наиболее мощных помех, имеющих форму пик, как известно, пропорционально ширине канала, т. е. Е,= й Л.При передаче сигналов защиты обычным способом на высокой частоте ширина канала определяется аппаратурой подключения постов защиты к линии и настраивающимися контурами, которые дают ширину канала по обе стороны от несущей на 2500 - 3000 герц, Следовательно, общая ширина канала получается: ЛЬ = = 5000 - 6000 герц. При передаче сигнала защиты с применением звуковой частоты ширина канала определяется А/, = 100 - 120 герд. Таким образом, отношение величины напряжения помех при передаче сигналов защиты непосредственно на высокой частоте к такой же величине при передаче на звуковой частоте составит;лом в 4 Ж 6 ооо т, е. величина напряжения помех при передаче сигналов защиты посредством звуковой частоты в 50 раз меньше, чем при передаче их непосредственно на высокой частоте.4. Применение звуковой частоты позволяет использовать один и тот же пост для защиты двух параллельных линий и для передачи сигналов, например, трех-четырех каналов телемеханики, или позволяет совместить пост связи с постом защиты на одной несущей высокой частоте.Предмет изобретения Устройство для высокочастотной диференциальной защиты электрических линий с использованием фильтров 1, + К 1 основанное на сравнении фаз и амплитуд отфильтрованного тока на концах защищаемого, участка, отличающееся темчто с целью многократного использования высокочастотного канала связи для сравнения векторов выходных напряжений фильтров на концах линий использована встречная одновременная передача их на двух несущих высоких частотах, каждая из которых модулируется тональной, а последняя - промышленной частотой.